科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)的儀器如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái),其中氮?dú)獍l(fā)生器是其中之一。通過(guò)打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)搜索,我們可以發(fā)現(xiàn)關(guān)于氮?dú)獍l(fā)生器的內(nèi)容非常豐富。那么,為什么氮?dú)獍l(fā)生器如此受歡迎呢?這還要從氮?dú)獾挠猛緛?lái)說(shuō)了。
氮?dú)馐强諝庵畜w積分?jǐn)?shù)的惰性氣體,化學(xué)分子式為N2,通常狀態(tài)下無(wú)色無(wú)味,比空氣密度小。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下難以與其他物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),因此通常被用作保護(hù)氣體。液氮可用作深度冷凍劑,高純氮?dú)饪捎米魃V等儀器的載氣。氮?dú)獾男再|(zhì)決定了它的用途非常廣泛。
實(shí)驗(yàn)室中氮?dú)獾膩?lái)源主要有三種:1.管道氣,2.氮?dú)夤蓿?.氮?dú)獍l(fā)生器。其中,第1種比較適合大型工廠,建設(shè)費(fèi)用高昂;第2種通常會(huì)因儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)穆闊┒邢拗?;而一種操作靈活可控,越來(lái)越受到實(shí)驗(yàn)室使用。
氮?dú)獍l(fā)生器是如何產(chǎn)生氮?dú)獾哪??通常?lái)說(shuō),有三種方法。1.電化學(xué)制備氮?dú)狻Mㄟ^(guò)將高壓空氣從氫氣電解池的陰極一側(cè)通入,在催化劑的催化作用下,進(jìn)行2H2+O2=2H2O的氧化還原反應(yīng),通過(guò)此方法可去除空氣中的O2,產(chǎn)出高達(dá)99.995%N2。然而,此方法有的局限性。一是此方法只是單純的去除空氣中的O2,對(duì)于空氣中的其他雜質(zhì)并未提及;二是單位成本過(guò)高,因此此方法通常用來(lái)制備少量的氮?dú)狻?/p>
2.膜分離制備氮?dú)?。利用N2分子和O2分子的擴(kuò)散速度的不同,將高壓空氣通過(guò)中空纖維膜組件,在輸出端就可以積累純度高達(dá)99%的氮?dú)?。這種方法在不考慮其他限制的條件下,可以累加使用,因此常用在實(shí)驗(yàn)室對(duì)氣體純度不高的保護(hù)、吹掃等操作實(shí)驗(yàn)中。但是,由于其氮?dú)饧兌炔荒苓_(dá)到高純級(jí),且膜組件成本較高、儀器價(jià)格也相應(yīng)的過(guò)高。
3. PSA變壓吸附制備氮?dú)?。通過(guò)利用在分子篩中,N2與其它氣體分子的吸附能力不同,從而形成差異的濃度,分子篩柱末端可以獲得高純氮?dú)狻@眠@種方法研制的氮?dú)獍l(fā)生器可以讓用戶根據(jù)個(gè)人實(shí)際要求,來(lái)產(chǎn)生不同純度的氮?dú)?。例如,Z高可達(dá)99.999%。這種方法的難點(diǎn)是分子篩柱填裝技術(shù),分子篩填裝不好,會(huì)因?yàn)闅怏w高低壓頻繁變化,導(dǎo)致分子篩受損,微孔數(shù)量減少,從而使得性能降低,純度因此也會(huì)受到影響。